專利名稱：三氯硅烷合成裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)合成技術(shù)，特別是涉及一種有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的三氯硅烷合成裝置及三 氯硅烷合成方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池所使用的多晶硅主要是用三氯硅烷(SiHCl3_TCS)和氫為原料，將混合氣 體導(dǎo)入反應(yīng)室中與熾熱的硅棒接觸，在高溫下，三氯硅烷的氫還原及熱分解而使硅在上述 硅棒表面析出而制得的。所以，三氯硅烷是制造多晶硅的重要原料。三氯硅烷主要是通過(guò)用金屬硅粉與氯化氫氣體在280°C 320°C按照下式發(fā)生反 應(yīng)而合成的
Si + 3HC1——SiHCl3 + H2 + 50kcal
工業(yè)生產(chǎn)的合成反應(yīng)是在三氯硅烷合成裝置里進(jìn)行的，圖10是現(xiàn)有的是三氯硅烷合 成裝置的概略示意圖，在合成裝置里，將預(yù)熱的氯化氫氣體從進(jìn)氣管18導(dǎo)入到氣體緩沖室 17，經(jīng)過(guò)氯化氫氣體分配板50到反應(yīng)室11里，形成向上的氣流，硅粉從進(jìn)料口 19進(jìn)入進(jìn)料 斗20，經(jīng)過(guò)預(yù)熱，用載氣將硅粉經(jīng)管道15從加料口 14加入到反應(yīng)室11里與氯化氫氣體發(fā) 生反應(yīng)，反應(yīng)生成的以三氯硅烷為主的氣體及未反應(yīng)的硅粉進(jìn)入硅粉_氣體分離的氣_固 分離室12，從分離室頂部的氣體取出口 13取出，取出的氣體經(jīng)管道31進(jìn)入旋風(fēng)分離器30 進(jìn)行分離，使未反應(yīng)的硅粉回收再利用，氣體進(jìn)入后續(xù)工序進(jìn)行分離提純?，F(xiàn)有技術(shù)中，硅 粉不能均勻地分散到整個(gè)反應(yīng)室里，造成硅粉末與氯化氫氣體接觸不良；并且，由于強(qiáng)勁向 上的氣流，把大量未反應(yīng)的硅粉并未在氣-固分離室12分離就被取出了，這樣生產(chǎn)效率低， 增加了后續(xù)分離設(shè)備處理量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是克服現(xiàn)有三氯硅烷合成裝置存在的缺陷，提供一種改進(jìn)的三 氯硅烷合成裝置，使得氯化氫氣體和硅粉廣闊地接觸，使更多未反應(yīng)的硅粉沉降并返回反 應(yīng)室與氯化氫氣體反應(yīng)；
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的三氯硅烷合成方法。本發(fā)明按照下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種三氯硅烷合成裝置，包括氯化氫氣體進(jìn)氣口、氯化氫氣體緩沖室、氯化氫氣體分配 板、氯化氫與硅粉反應(yīng)的反應(yīng)室、硅粉加料口、硅粉和氣體進(jìn)行分離的氣_固分離室及反應(yīng) 氣體取出口，其特征在于在硅粉的加料口下方設(shè)有硅粉分配器，在氣-固分離室設(shè)有硅粉 阻擋器，在氣_固分離室頂部設(shè)有吹氣管；
所述硅粉分配器包括有直徑為l(T20mm通孔的錐面部件和固定所述錐面部件的加固 環(huán)；所述的錐面為圓錐面，其錐頂角度為70度 120度；所述硅粉分配器被安裝在三氯硅烷 合成裝置反應(yīng)室的硅粉進(jìn)料口的下方，其錐頂朝上；
所述硅粉分配器的圓錐面錐底直徑小于三氯硅烷合成裝置反應(yīng)室內(nèi)徑約l(T30cm ； 所述硅粉分配器是用不銹鋼制造的；所述的硅粉阻擋器為篩網(wǎng)式阻擋器，包括篩網(wǎng)線、由篩網(wǎng)線編織組成的1(Γ20Χ1(Γ20 mm方形孔、加固環(huán)、用加固環(huán)加固的篩網(wǎng)和將多層所述的篩網(wǎng)加固環(huán)連接的支柱；
所述的硅粉阻擋器為柵板式阻擋器，包括柵板條、由柵板條焊接組成的有 10^30X10^30 mm方形孔、加固環(huán)、用加固環(huán)加固的柵板和將多層所述的柵板加固環(huán)連接的 支柱；
所述的硅粉阻擋器為板式阻擋器，包括有孔徑為IOlOmm的通孔的金屬板、加固環(huán)和 將多層所述的金屬板加固環(huán)連接的支柱； 所述的硅粉阻擋器是用不銹鋼制造的； 所述的硅粉阻擋器層間距離為r20cm ；
所述的硅粉阻擋器均被安裝在三氯硅烷合成裝置反應(yīng)室上部的擴(kuò)徑部的上部氣_固 分離室中，在所述氣_固分離室頂部的吹氣管下方； 一種三氯硅烷的合成方法，包括以下步驟
1)將硅粉導(dǎo)入反應(yīng)室，經(jīng)過(guò)硅粉分配器，同時(shí)將氯化氫氣體導(dǎo)入反應(yīng)室，使上升的氯化 氫氣體與下落的硅粉接觸發(fā)生反應(yīng)；
2)反應(yīng)后的氣體和未反應(yīng)的硅粉隨著氣流上升到氣_固分離室，部分硅粉沉降或吸附 在硅粉阻擋器上；
3)將通過(guò)氣-固分離室后的氣體及部分未反應(yīng)的硅粉從氣體取出口取出；
4)在氯化氫和硅粉反應(yīng)過(guò)程中，定期地停止硅粉加料，通過(guò)吹氣管用高壓氣體向硅粉 阻擋器吹氣，使硅粉阻擋器上和氣固分離室壁上的硅粉下落到反應(yīng)室里與氯化氫氣體進(jìn)行 反應(yīng)。按照本發(fā)明，使硅粉均勻地分散在硅粉分配器下方的整個(gè)反應(yīng)室里，硅粉與氯化 氫氣體接觸良好；使上升到氣_固分離室里的硅粉部分地沉降或吸附在硅粉阻擋器上，并 被載氣吹送返回到反應(yīng)室里與氯化氫氣體反應(yīng)，因此，三氯硅烷轉(zhuǎn)化率高，節(jié)約能源，生產(chǎn) 效率高。


圖1是本發(fā)明的一種硅粉分配器的示意圖。圖2是圖1錐面展開(kāi)圖。圖3是本發(fā)明設(shè)有硅粉分配器的三氯硅烷合成裝置示意圖。圖4是本發(fā)明的一種篩網(wǎng)式硅粉阻擋器示意圖，圖4A是一層篩網(wǎng)的示意圖。圖5是本發(fā)明的一種柵板式硅粉阻擋器示意圖，圖5A是一層?xùn)虐宓氖疽鈭D。圖6是本發(fā)明的一種有通孔的板式硅粉阻擋器示意圖。圖7是本發(fā)明有硅粉分配器和篩網(wǎng)式硅粉阻擋器三氯硅烷合成裝置示意圖。圖8是本發(fā)明有硅粉分配器和柵板式硅粉阻擋器三氯硅烷合成裝置示意圖。圖9是本發(fā)明有硅粉分配器和板式硅粉阻擋器三氯硅烷合成裝置示意圖。圖10現(xiàn)有技術(shù)三氯硅烷合成裝置示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
10合成反應(yīng)裝置 11反應(yīng)室 12氣-固分離室 13氣體取出口 14硅粉
加料口15硅粉輸送管道 17緩沖室 18供氣管道 19硅粉進(jìn)入口 20進(jìn)料斗 30旋風(fēng)分離器 31取出氣體管道 32吹氣管 40硅粉分配器 41 錐面部件，42錐面上的通孔 43加固環(huán) 43-1硅粉分配器的固結(jié)件 43-2反 應(yīng)室內(nèi)壁固結(jié)件 43-3固定螺釘 50氯化氫氣體分配板 60a篩網(wǎng)式硅粉阻擋器 61a篩網(wǎng)孔 62a篩網(wǎng)線 63a加固環(huán) 64a篩網(wǎng)65a支柱 60b柵板式
硅粉阻擋器 61b柵板孔 62b柵板條 63b加固環(huán) 64b柵板 65b支柱 60c板式硅粉阻擋器 61c通孔 62c金屬板 63c加固環(huán) 65c支柱
可以理解，以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性的，而且僅僅是示例性的， 其目的是更進(jìn)一步解釋所要求保護(hù)的本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式在本說(shuō)明書(shū)中，在不同的圖中，起相同作用的部件用相同數(shù)字標(biāo)出。本發(fā)明提供一種如圖1所示的包括有通孔42的錐面部件41、加固環(huán)43、和與反應(yīng) 室固結(jié)的固結(jié)件43-1的硅粉分配器40。所述錐面部件優(yōu)選圓錐面部件，由于合成三氯硅烷 所使用的硅粉粒徑是約10CT250微米，具有較好的流動(dòng)性，所以圓錐面部件的頂角優(yōu)選為 7(Γ120度，用不銹鋼板制成，優(yōu)選用316L不銹鋼板，對(duì)不銹鋼板的厚度沒(méi)有特別的限制，只 要具有一定的強(qiáng)度，如;T6mm厚的不銹鋼板。如圖2所示，為了能夠使硅粉均勻地分散在硅 粉分配器下部的整個(gè)區(qū)域，優(yōu)選在所述的錐面部件上打多個(gè)通孔42，如直徑為l(T20mm的 通孔，相鄰兩孔間的距離與孔徑之比約為2 4，這樣，便于從硅粉加料口 14加入到反應(yīng)室里 的硅粉從所述錐面上的通孔42和邊沿均勻地分散到硅粉分散器下部的反應(yīng)室各處。在當(dāng) 選定錐面部件的頂角和錐底直徑后，即可計(jì)算出如圖2所示的扇形不銹鋼板的尺寸，打好 孔后將扇形板制成圓錐面41，焊接到加固環(huán)43上，加固環(huán)43可以用直徑為l(Tl6mm的不 銹鋼條卷成一個(gè)外徑和所述圓錐面部件的錐底直徑相同的圓圈，將錐面部件焊接到所述圓 圈上，加固環(huán)的外徑比反應(yīng)室內(nèi)徑小l(T30cm，并從不銹鋼圓圈上焊接出至少4個(gè)帶孔的固 結(jié)件43-1與焊接在反應(yīng)室內(nèi)壁的固結(jié)件43-2連接，用螺釘43-3連接或焊接。所述硅粉分 配器40的錐頂朝上，錐頂距離加料口的高度約20厘米 60厘米，錐面底部直徑比反應(yīng)室內(nèi) 徑小，如小1(Γ30厘米_，如圖3。圖4是本發(fā)明的一種篩網(wǎng)式硅粉阻擋器60a的示意圖，圖4A是一層篩網(wǎng)的示意 圖。篩網(wǎng)選用不銹鋼的，如SUS201、302、310S、316、304L和316L，優(yōu)選316L不銹鋼制的。 為了使得篩網(wǎng)既有阻擋硅粉的作用，又便于將落在篩網(wǎng)的硅粉吹送到反應(yīng)室里，編制的篩 網(wǎng)是有經(jīng)線62a、緯線62a形成的l(T20mmX 10 20 mm的正方形孔61a，用來(lái)編織篩網(wǎng)的不 銹鋼線直徑為1.5飛mm，編制的篩網(wǎng)為圓形，用一截面為2(T40 mmX8 18 mm的長(zhǎng)方形的不 銹鋼條或直徑為25 35的不銹鋼圓條或不銹鋼管圍成一圓形加固環(huán)63a，使加固環(huán)外徑小 于氣-固分離室內(nèi)徑4(T80cm;將篩網(wǎng)62a焊接到所述加固環(huán)63a上，形成一層篩網(wǎng)64a;所 述的篩網(wǎng)式硅粉阻擋器至少有10層上述篩網(wǎng)64a，優(yōu)選1(Γ40層，各層篩網(wǎng)的不銹鋼條直徑 可以相同，也可以不同；各層篩網(wǎng)孔61a的孔徑可以相同，也可以不同；相鄰兩層篩網(wǎng)之間 距離為6 20cm;各層不銹鋼篩網(wǎng)被固定連接成一整體，各層的經(jīng)線、緯線不必對(duì)齊，而是無(wú) 規(guī)則地焊接到6根或8根直徑為3(T40mm的不銹鋼棒或管的支柱65a上，只要使其各層加 固環(huán)外圈在同一個(gè)圓柱面上，每根支柱下端長(zhǎng)出最下面一層篩網(wǎng)的加固環(huán)約1(T15 cm，制 成篩網(wǎng)式硅粉阻擋器60a。
圖5是本發(fā)明的一種柵板式硅粉阻擋器60b示意圖，圖5A是一層?xùn)虐宓氖疽?圖。柵板選用不銹鋼的，如SUS201、302、310S、316、304L和316L，優(yōu)選316L不銹鋼制 的。為了使得柵板既有阻擋性，又便于將落在柵板上的硅粉吹送到反應(yīng)室里，選用截面 為1.0 4mmXl(T20mm長(zhǎng)方形的不銹鋼扁帶編制或焊接成由經(jīng)條62b、緯條62b組成 l(T30mmXl(T30 mm的方形孔61b的圓形柵板62b，用一截面為20 40 mmX8 18 mm的長(zhǎng)方 形的不銹鋼條或直徑為25 35的不銹鋼圓條或不銹鋼管圍成一圓形加固環(huán)63b，使加固環(huán) 的外徑小于氣_固分離室內(nèi)徑4(T80cm ；將柵板62b焊接到所述加固環(huán)63b上，形成一層?xùn)?板64b ；所述柵板式的硅粉阻擋器至少有6層上述柵板64b，優(yōu)選6 15層，各層?xùn)虐宓牟讳P 鋼扁帶的尺寸可以相同，也可以不同；各層?xùn)虐蹇?1b的孔徑可以相同，也可以不同；相鄰 兩層?xùn)虐逯g距離為6 20cm;各層不銹鋼柵板被固定連接成一整體，各層的經(jīng)線、緯線不 必對(duì)齊，而是無(wú)規(guī)則地焊接到6根或8根直徑為3(T40mm的不銹鋼棒或管的支柱65b上，只 要使其各層加固環(huán)外圈在同一個(gè)圓柱面上，每根支柱下端長(zhǎng)出最下面一層?xùn)虐宓募庸汰h(huán)約 1(T15 cm，制成柵板式硅粉阻擋器60b。圖6是本發(fā)明的一種有通孔的多層不銹鋼板式硅粉阻擋器示意圖。不銹鋼選用 如SUS201、302、310S、316、304L和316L，優(yōu)選316L不銹鋼制的。為了使得板式阻擋器既 有阻擋性，又便于將落在不銹鋼板上的硅粉吹送到反應(yīng)室里，優(yōu)選2 4mm厚的不銹鋼板，將 多層不銹鋼制成圓錐面形，圓錐頂角為15(Γ100度，圓錐面上鉆有多個(gè)圓形通孔61c，通孔 61c的直徑為l(T25mm，多個(gè)通孔的直徑可以相同，也可以不同，通孔面積占整個(gè)錐面面積 的1(Γ33%，對(duì)于孔徑相同的錐面，相鄰兩孔間的距離與孔徑之比約為1.5 3，這樣，在當(dāng)選 定錐面部件的頂角和錐底直徑后，即可計(jì)算出如扇形不銹鋼板的尺寸，打好孔后將扇形板 制成圓錐面62c，焊接到一個(gè)用直徑為25 35mm的不銹鋼條卷成一個(gè)和所述圓錐面部件的 錐底直徑相同的圓圈加固環(huán)63c上，所述圓圈加固環(huán)直徑小于氣-固分離室內(nèi)徑4(T80cm， 所述的板式硅粉阻擋器至少有5層，優(yōu)選5 12層，各層金屬板的通孔孔徑可以相同，也可以 不同；相鄰兩層之間距離為6 20cm;各層不銹鋼錐面被固定連接成一整體，焊接到6根或 8根支柱上，使其各層加固環(huán)外圈在同一個(gè)圓柱面上，每根支柱下端長(zhǎng)出最下面一層加固環(huán) 約10 15 cm，形成硅粉阻擋器60c。圖7是本發(fā)明有硅粉分配器及篩網(wǎng)式硅粉阻擋器的三氯硅烷合成反應(yīng)裝置示意 圖。圖8是本發(fā)明有硅粉分配器及柵板式硅粉阻擋器的三氯硅烷合成反應(yīng)裝置示意 圖。圖9是本發(fā)明有硅粉分配器和有板式硅粉阻擋器的三氯硅烷合成反應(yīng)裝置示意 圖。在圖7、圖8和圖9中，三氯硅烷合成反應(yīng)裝置的頂部都有吹氣管32，所述的吹 氣管32是當(dāng)通入氯化氫氣體和加入硅粉反應(yīng)一定的時(shí)間后，停止從硅粉加料口 14進(jìn)料， 用載氣從吹氣管向氣-固分離室上吹氣，使得落在硅粉阻擋器上的硅粉進(jìn)入反應(yīng)室與上 升的氯化氫氣體發(fā)生反應(yīng)，生成三氯硅烷氣體。使用的氣體壓力大于分離室內(nèi)壓力，為 0. 2、. 6MPai所述的吹氣管32，能夠旋轉(zhuǎn)，將氣體吹送到硅粉阻擋器各部位。吹氣管周圍的 頂蓋有冷卻水冷卻。實(shí)施例實(shí)施例1
采用如圖7所示的有硅粉分配器40及篩網(wǎng)式硅粉阻擋器60a的三氯硅烷合成反應(yīng)裝 置10a，將預(yù)熱的氯化氫氣體從供氣管18送到緩沖室17，氯化氫氣體通過(guò)氯化氫氣體分配 板50進(jìn)入三氯硅烷合成反應(yīng)室11，同時(shí)用載氣將預(yù)熱的硅粉從料斗20，經(jīng)過(guò)管道15從進(jìn) 料口 14輸送進(jìn)入反應(yīng)室11，硅粉流下，硅粉落到硅粉分配器40上通過(guò)錐面上的通孔42及 周邊均勻地分散在硅粉分配器40下方反應(yīng)室11各區(qū)域，與上升的氯化氫氣體充分接觸，發(fā) 生反應(yīng)，生成三氯硅烷氣體；反應(yīng)生成的氣體和未反應(yīng)的硅粉上升，上升物質(zhì)碰到篩網(wǎng)式硅 粉阻擋器60a，部分硅粉沉降或吸附在硅粉阻擋器60a的部件上，繼續(xù)上升的氣體和硅粉微 粉，從氣體取出口 13取出。如此運(yùn)行約8小時(shí)，停止從硅粉進(jìn)料口 14進(jìn)料，用0.4MPa的載 氣從吹氣管32向硅粉阻擋器60a的各部位吹氣約10分鐘，使沉降、吸附在硅粉阻擋器60a 上和氣_固分離室壁上的硅粉，通過(guò)硅粉分散器40，返回進(jìn)入反應(yīng)室11里和上升的氯化氫 氣體反應(yīng)。如此反復(fù)進(jìn)行。按照本發(fā)明方法，和采用現(xiàn)有技術(shù)如圖10所示的三氯硅烷合成 裝置生產(chǎn)三氯硅烷相比，三氯硅烷轉(zhuǎn)化率提高了 4.8 %，在消耗相同能源的情況下，單位時(shí) 間產(chǎn)量提高了 7. 5%。實(shí)施例2
采用如圖8所示的有硅粉分配器40及柵板式硅粉阻擋器60b的三氯硅烷合成反應(yīng)裝 置10b，將預(yù)熱的氯化氫氣體從供氣管18送到緩沖室17，氯化氫氣體通過(guò)氯化氫氣體分配 板50進(jìn)入三氯硅烷合成反應(yīng)室11，同時(shí)用載氣將預(yù)熱的硅粉從料斗20，經(jīng)過(guò)管道15從進(jìn) 料口 14輸送進(jìn)入反應(yīng)室11，硅粉流下，硅粉落到硅粉分配器40上通過(guò)錐面上的通孔42及 周邊均勻地分散在硅粉分配器下方區(qū)域，與上升的氯化氫氣體充分接觸，發(fā)生反應(yīng)，生成三 氯硅烷氣體；反應(yīng)生成的氣體和未反應(yīng)的硅粉上升，上升物質(zhì)碰到柵板式硅粉阻擋器60b， 部分硅粉沉降或吸附在硅粉阻擋器的部件上，繼續(xù)上升的氣體和硅粉微粉，從氣體取出口 13取出。如此運(yùn)行約6小時(shí)，停止從硅粉進(jìn)料口 14進(jìn)料，用0. 4MPa的載氣從吹氣管32向 硅粉阻擋器60b的各部位吹氣，使沉降、吸附在柵板式硅粉阻擋器60b上和氣-固分離室的 硅粉通過(guò)硅粉分散器40，返回進(jìn)入反應(yīng)室11，和上升的氯化氫氣體反應(yīng)。如此反復(fù)進(jìn)行。按 照本發(fā)明方法，和采用現(xiàn)有技術(shù)如圖10所示的三氯硅烷合成裝置生產(chǎn)三氯硅烷相比，三氯 硅烷轉(zhuǎn)化率提高了 5. 5 %，在消耗相同能源的情況下，單位時(shí)間產(chǎn)量提高了 8. 7 %。實(shí)施例3
采用如圖9所示的有硅粉分配器40及板式硅粉阻擋器60c的三氯硅烷合成反應(yīng)裝置 10c，將預(yù)熱的氯化氫氣體從供氣管18送到緩沖室17，氯化氫氣體通過(guò)氯化氫氣體分配板 50進(jìn)入三氯硅烷合成反應(yīng)室11，同時(shí)用載氣將預(yù)熱的硅粉從料斗20，經(jīng)過(guò)管道15從進(jìn)料口 14輸送進(jìn)入反應(yīng)室11，硅粉流下，硅粉落到硅粉分配器40上通過(guò)錐面上的通孔42及周邊 均勻地分散在硅粉分配器下方的反應(yīng)室11各區(qū)域，與上升的氯化氫氣體充分接觸，發(fā)生反 應(yīng)，生成三氯硅烷氣體；反應(yīng)生成的氣體和未反應(yīng)的硅粉上升，上升物質(zhì)碰到板式硅粉阻擋 器60c，部分硅粉沉降或吸附在硅粉阻擋器的部件上，繼續(xù)上升的氣體和硅粉微粉，從氣體 取出口 13取出。如此運(yùn)行約4小時(shí)，停止從硅粉進(jìn)料口 14進(jìn)料，用0. 4MPa的載氣從吹氣 管32向硅粉阻擋器60c的各部位吹氣，使沉降、吸附在硅粉阻擋器60c上和氣-固分離室 的硅粉通過(guò)硅粉分散器40，進(jìn)入反應(yīng)室11，和上升的氯化氫氣體反應(yīng)。如此反復(fù)進(jìn)行。按照本發(fā)明方法，和采用現(xiàn)有技術(shù)如圖10所示的三氯硅烷合成裝置生產(chǎn)三氯硅烷相比，三氯 硅烷轉(zhuǎn)化率提高了 5. 9 %，在消耗相同能源的情況下，單位時(shí)間產(chǎn)量提高了 8.1 %。
權(quán)利要求
1.一種三氯硅烷合成裝置，包括氯化氫氣體進(jìn)氣口、氯化氫氣體緩沖室、氯化氫氣體分 配板、氯化氫與硅粉反應(yīng)的反應(yīng)室、硅粉加料口、硅粉和氣體進(jìn)行分離的氣-固分離室及反 應(yīng)氣體取出口，其特征在于在硅粉的加料口下方設(shè)有硅粉分配器，在氣-固分離室設(shè)有硅 粉阻擋器，在氣-固分離室頂部設(shè)有吹氣管。
2.如權(quán)利要求1所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于硅粉分配器包括有直徑為 l(T20mm通孔的錐面部件和固定所述錐面部件的加固環(huán)；所述的錐面為圓錐面，其錐頂角 度為70度 120度；所述硅粉分配器被安裝在三氯硅烷合成裝置反應(yīng)室的硅粉進(jìn)料口的下 方，其錐頂朝上。
3.如權(quán)利要求2所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于硅粉分配器的圓錐面錐底直徑 小于三氯硅烷合成裝置反應(yīng)室內(nèi)徑約l(T30cm。
4.如權(quán)利要求2所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于硅粉分配器是用不銹鋼制造的。
5.一種如權(quán)利要求1所述三氯硅烷合成裝置，其特征在于所述的硅粉阻擋器為篩網(wǎng)式 阻擋器，包括篩網(wǎng)線、由篩網(wǎng)線編織組成的1(Γ20Χ1(Γ20 mm方形孔、加固環(huán)、用加固環(huán)加 固的篩網(wǎng)和將多層所述的篩網(wǎng)加固環(huán)連接的支柱。
6.一種如權(quán)利要求1所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于所述的硅粉阻擋器為柵板 式阻擋器，包括柵板條、由柵板條焊接組成的有1(Γ30Χ1(Γ30 mm方形孔、加固環(huán)、用加固 環(huán)加固的柵板和將多層所述的柵板加固環(huán)連接的支柱。
7.—種如權(quán)利要求1所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于所述的硅粉阻擋器為板式 阻擋器，包括有孔徑為l(T20mm的通孔的金屬板、加固環(huán)和將多層所述的金屬板加固環(huán)連 接的支柱。
8.如權(quán)利要求1所述的三氯硅烷合成裝置，其特征在于硅粉阻擋器是用不銹鋼制造的。
9.如權(quán)利要求5 7所述的三氯硅烷合成裝置，其中任一項(xiàng)所述的硅粉阻擋器層間距離 為4 20cm。
10.如權(quán)利要求5 7所述的三氯硅烷合成裝置，其中任一項(xiàng)所述的硅粉阻擋器均被安 裝在三氯硅烷合成裝置反應(yīng)室上部的擴(kuò)徑部的上部氣_固分離室中，在所述氣_固分離室 頂部的吹氣管下方。
11.一種三氯硅烷的合成方法，包括以下步驟將硅粉導(dǎo)入反應(yīng)室，經(jīng)過(guò)硅粉分配器，同時(shí)將氯化氫氣體導(dǎo)入反應(yīng)室，使上升的氯化氫 氣體與下落的硅粉接觸發(fā)生反應(yīng)；反應(yīng)后的氣體和未反應(yīng)的硅粉隨著氣流上升到氣-固分離室，部分硅粉沉降或吸附在 硅粉阻擋器上；將通過(guò)氣-固分離室后的氣體及部分硅粉從氣體取出口取出； 在氯化氫和硅粉反應(yīng)過(guò)程中，定期地停止硅粉加料，通過(guò)吹氣管用高壓氣體向硅粉阻 擋器吹氣，使硅粉阻擋器上和氣固分離室壁上的硅粉下落到反應(yīng)室里與氯化氫氣體進(jìn)行反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三氯硅烷合成裝置，具體的，涉及一種包括氯化氫氣體供氣管道(18)、氯化氫氣體緩沖室(17)、氯化氫氣體分配板(50)、氯化氫與硅粉反應(yīng)的反應(yīng)室(11)、硅粉加料口(14)、硅粉和氣體進(jìn)行分離的氣-固分離室(12)及反應(yīng)氣體取出口(13)的三氯硅烷合成裝置(10)，其中反應(yīng)室(11)里，硅粉加料口(14)下方有硅粉分配器(40)和在氣-固分離室(12)里有硅粉阻擋器(60)，在氣固分離室頂部有吹氣管(32)的三氯硅烷合成裝置。本發(fā)明還涉及一種三氯硅烷的合成方法。按照本發(fā)明，使硅粉均勻地分散在硅粉分配器下方的整個(gè)反應(yīng)室里，硅粉與氯化氫氣體接觸良好；使上升到氣-固分離室里的硅粉部分地沉降或吸附在硅粉阻擋器(60)上，并被載氣吹送到反應(yīng)室里與氯化氫氣體反應(yīng)，因此，三氯硅烷轉(zhuǎn)化率高，節(jié)約能源，生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C01B33/107GK102001667SQ20101054213
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月13日
發(fā)明者劉軍, 呂建波, 吳衛(wèi)星, 李海軍, 楊君, 浦全富, 潘倫桃, 陳文明, 陳艷梅 申請(qǐng)人:寧夏陽(yáng)光硅業(yè)有限公司